固態(tài)電池是什么材料做的

1、固態(tài)電解質(zhì)

這是固態(tài)電池中最核心的部分，用于替代傳統(tǒng)鋰離子電池中的液態(tài)電解質(zhì)。固態(tài)電解質(zhì)需要具備良好的離子導(dǎo)電性、機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性。常見(jiàn)的固態(tài)電解質(zhì)材料包括氧化物（如氧化鋰石榴石LLZO）、硫化物（如硫化鋰）以及聚合物等。

2、正極材料

固態(tài)電池的正極材料與傳統(tǒng)鋰離子電池相似，但也需要與固態(tài)電解質(zhì)兼容。常見(jiàn)的正極材料包括過(guò)渡金屬氧化物（如鈷酸鋰、鎳鈷錳三元材料、磷酸鐵鋰等）、硫化物以及部分含鋰化合物。這些材料在固態(tài)電池中需要展現(xiàn)出良好的電化學(xué)性能和穩(wěn)定性。

3、負(fù)極材料

固態(tài)電池的負(fù)極材料同樣重要，它負(fù)責(zé)儲(chǔ)存和釋放鋰離子。常見(jiàn)的負(fù)極材料包括金屬鋰（雖然存在枝晶生長(zhǎng)等問(wèn)題，但仍是研究熱點(diǎn)）、硅基材料（具有高能量密度但體積膨脹大）、碳材料（如石墨、碳納米管等）以及合金材料等。

4、集流體

集流體用于收集和傳導(dǎo)電極上產(chǎn)生的電流。在固態(tài)電池中，正極和負(fù)極都需要使用集流體，常見(jiàn)的集流體材料包括銅箔（用于負(fù)極）和鋁箔（用于正極）。

5、粘結(jié)劑

粘結(jié)劑用于將活性物質(zhì)（正極和負(fù)極材料）與集流體粘結(jié)在一起，形成電極片。常見(jiàn)的粘結(jié)劑材料包括聚偏氟乙烯（PVDF）、丁苯橡膠（SBR）等。

6、其他輔助材料

除了上述主要原料外，固態(tài)電池的生產(chǎn)還可能涉及其他輔助材料，如導(dǎo)電劑（用于提高電極的導(dǎo)電性）、隔膜（用于隔離正負(fù)極并允許離子通過(guò)）等。這些材料的選擇和配比也會(huì)對(duì)固態(tài)電池的性能產(chǎn)生影響。

固態(tài)電池的材料配比

請(qǐng)注意，以下材料配比僅為示例，實(shí)際固態(tài)電池的材料配比會(huì)根據(jù)具體設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整：

固態(tài)電解質(zhì)：占總質(zhì)量的45%

正極材料：占總質(zhì)量的30%

負(fù)極材料：占總質(zhì)量的15%

其他輔助材料（包括導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑、隔膜等）：占總質(zhì)量的10%

固態(tài)電池生產(chǎn)工藝

1、前期準(zhǔn)備

材料選擇與制備：

固態(tài)電解質(zhì)：選擇合適的固態(tài)電解質(zhì)材料，如氧化物（如LLZO）、硫化物或聚合物，并進(jìn)行必要的預(yù)處理和改性以提高其性能。

正負(fù)極材料：制備高純度的正極和負(fù)極材料，如鋰鈷氧化物、純鋰金屬等，并進(jìn)行表面處理以提高其電化學(xué)活性和穩(wěn)定性。

基板制備：為電極的涂覆提供平整、導(dǎo)電性良好的基板。

2、電極制備

漿料混合：將正負(fù)極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑等按一定比例混合均勻，形成可涂覆的漿料。

涂布與干燥：將漿料涂覆在基板上，通過(guò)刮刀、噴涂或印刷等方式實(shí)現(xiàn)均勻涂布，然后進(jìn)行干燥處理以去除溶劑。

極片成型：對(duì)干燥后的極片進(jìn)行延壓、分切等處理，形成具有特定形狀和尺寸的極片。

3、電解質(zhì)制備與成膜

電解質(zhì)制備：根據(jù)所選電解質(zhì)類(lèi)型（如聚合物、硫化物、氧化物），進(jìn)行相應(yīng)的制備工藝。例如，聚合物電解質(zhì)可通過(guò)溶解聚合物于有機(jī)溶劑中形成溶液；硫化物或氧化物電解質(zhì)則可能需要通過(guò)固相反應(yīng)或溶膠-凝膠法等方法制備。

電解質(zhì)成膜：電解質(zhì)成膜是固態(tài)電池生產(chǎn)中的核心工藝之一。常見(jiàn)的成膜方法包括濕法成膜（如模具支撐成膜、正極支撐成膜、骨架支撐成膜）和干法成膜（如干法延壓、干法噴涂、擠出等）。成膜過(guò)程中需要精確控制工藝參數(shù)，以確保電解質(zhì)膜的厚度、均勻性和機(jī)械強(qiáng)度等性能滿(mǎn)足要求。

4、電池組裝

電極與電解質(zhì)堆疊：將制備好的正負(fù)極極片和電解質(zhì)膜按照一定順序堆疊在一起，形成電池的基本結(jié)構(gòu)。

隔膜與封裝：在電極與電解質(zhì)之間加入隔膜以防止短路，并將電池結(jié)構(gòu)放入封裝殼體內(nèi)進(jìn)行加熱和壓縮處理，使電池結(jié)構(gòu)和封裝殼體緊密結(jié)合。封裝工藝的密封性和穩(wěn)定性對(duì)電池的安全性和使用壽命至關(guān)重要。

5、電池測(cè)試與質(zhì)量控制

性能測(cè)試：將組裝好的電池連接到測(cè)試儀器上，測(cè)試其性能參數(shù)如電壓、容量、內(nèi)阻等，以確保電池符合設(shè)計(jì)要求和性能標(biāo)準(zhǔn)。

質(zhì)量控制：對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，包括原材料檢驗(yàn)、工藝參數(shù)監(jiān)控、成品檢測(cè)等，以確保生產(chǎn)出的固態(tài)電池具有高質(zhì)量和可靠性。

6、后續(xù)處理與包裝

后續(xù)處理：根據(jù)需要對(duì)電池進(jìn)行進(jìn)一步的處理，如老化測(cè)試、安全性能測(cè)試等，以確保電池在實(shí)際應(yīng)用中的穩(wěn)定性和安全性。

包裝與出廠(chǎng)：將測(cè)試合格的電池進(jìn)行包裝處理，并附上相應(yīng)的產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)和質(zhì)保卡等文件，然后出廠(chǎng)提供給消費(fèi)者使用。